JP2022050351A - Mounting structure and mounting method for steering gear box - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングギアボックス取付構造及び取付方法に関する。より詳しくは、ステアリング装置のギアボックスの車体に対する取付構造及び取付方法に関する。 The present invention relates to a steering gearbox mounting structure and mounting method. More specifically, the present invention relates to a mounting structure and a mounting method of the gearbox of the steering device to the vehicle body.
ステアリング装置は、運転者によるステアリングホイールの操舵操作に応じて回転するピニオン軸と、ピニオン軸のピニオンと噛合しピニオン軸が回転するとその軸線に沿って変位するラック軸と、これらラック軸及びピニオンを収容するギアボックスと、を備える。ステアリング装置のギアボックスは、ラック軸の軸線と車幅方向とを平行にした状態で車体に固定される。 The steering device includes a pinion shaft that rotates according to the steering operation of the steering wheel by the driver, a rack shaft that meshes with the pinion of the pinion shaft and displaces along the axis when the pinion shaft rotates, and these rack shafts and pinions. It is equipped with a gearbox for accommodating. The gearbox of the steering device is fixed to the vehicle body in a state where the axis of the rack axis and the vehicle width direction are parallel to each other.
特許文献1には、電動パワーステアリング装置の車体に対する取付構造に関する発明が示されている。特許文献1に示された電動パワーステアリング装置では、ギアボックスの軸線に沿った両側においてピニオン軸及び電動モータを支持するとともに、ピニオン軸を支持する部分の近傍に設けられた操舵側マウント部及び電動モータを支持する部分の近傍に設けられたモータ側マウント部の2か所においてギアボックスを車体に結合する。また特許文献1の取付構造では、モータ側マウント部はゴムブッシュを介して車体に固定し、操舵側マウント部はゴムブッシュよりもばね定数の高いメタルブッシュを介して車体に固定する。これにより、操舵応答性を維持しながら電動モータの振動音を低減できる。
しかしながら特許文献1の取付構造によれば、車体に対し弾性的に固定されたモータ側マウント部側のタイヤを転舵したときにおけるギアボックスの変位量は、車体に対しリジッドに固定された操舵側マウント部側のタイヤを転舵したときにおけるギアボックスの変位量よりも大きくなってしまう。このためタイヤを左側に転舵させた時と右側に転舵させた時とで応答性に違いが生じてしまい、運転者が違和感を覚えるおそれがある。また特許文献1の取付構造によれば、モータ側マウント部よりも操舵側マウント部の方が荷重分担割合が高くなるため、メタルブッシュ取付部を強固に設計する必要があり、その分コストや重量が増加するおそれがある。
However, according to the mounting structure of
本発明は、左右の転舵時における応答性の差が小さなステアリングギアボックス取付構造及びその取付方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a steering gearbox mounting structure and a mounting method thereof in which the difference in responsiveness at the time of turning left and right is small.
(1)本発明に係るステアリングギアボックス取付構造は、操舵力によって車幅方向に変位するラック軸を収容するギアボックス(例えば、後述のギアボックス52)の車体(例えば、後述のフロントサイドフレーム2L,2R及びフロントサブフレーム3)に対する取付構造であって、前記ギアボックスは、前記ラック軸の軸方向に沿って離れた位置に設けられた第1取付部(例えば、後述の左マウント部57L)及び第2取付部(例えば、後述の右マウント部57R)と、前記軸方向に沿って前記第1取付部及び前記第2取付部の間に設けられた第3取付部(例えば、後述の中央マウント部57C)と、において前記車体に固定され、前記第3取付部は、前記車体に対し弾性部材(例えば、後述のマウントブッシュ59のゴム部材592)を介して固定され、前記第1取付部及び前記第2取付部は、前記車体に対し前記第3取付部よりもリジッドに固定されていることを特徴とする。
(1) The steering gearbox mounting structure according to the present invention is a vehicle body (for example, a
(2)この場合、前記第1取付部及び前記第2取付部は、前記車体に対し弾性部材を介さずに固定されていることが好ましい。 (2) In this case, it is preferable that the first mounting portion and the second mounting portion are fixed to the vehicle body without an elastic member.
(3)この場合、操舵力が入力されるピニオン軸(例えば、後述のピニオン軸51)は、前記ラック軸に対し車両前後方向に沿って一方側において噛合し、前記第1取付部及び前記第2取付部は、前記ラック軸に対し前記車両前後方向に沿って前記一方側に設けられ、前記第3取付部は、前記ラック軸に対し前記車両前後方向に沿って他方側に設けられていることが好ましい。
(3) In this case, the pinion shaft (for example, the
(4)この場合、前記ギアボックスは、前記車体のサブフレーム(例えば、後述のフロントサブフレーム3)に取り付けられ、前記サブフレームは、車両前後方向に沿って延びる第1前後部(例えば、後述の左側前後部31L)及び第2前後部(例えば、後述の右側前後部31R)と、前記車幅方向に沿って延び前記第1前後部及び前記第2前後部を連結する連結部(例えば、後述の連結部32)と、を備え、前記第1取付部は、前記第1前後部に設けられた第1固定部(例えば、後述の左座面34L)に取り付けられ、前記第2取付部は、前記第2前後部に設けられた第2固定部(例えば、後述の右座面34R)に取り付けられ、前記第3取付部は、前記連結部に設けられた第3固定部(例えば、後述の中央座面34C)に取り付けられることが好ましい。
(4) In this case, the gearbox is attached to a subframe of the vehicle body (for example, a
(5)この場合、前記ギアボックスは、前記車体のサブフレーム(例えば、後述のフロントサブフレーム3)に取り付けられ、前記サブフレームは、前記第1取付部が取り付けられる第1固定部(例えば、後述の左座面34L)と、前記第2取付部が取り付けられる第2固定部(例えば、後述の右座面34R)と、前記第3取付部が取り付けられる第3固定部(例えば、後述の中央座面34C)と、前記車体のメインフレームに取り付けられる主固定部(例えば、後述の左膨出部35L、右膨出部35R)と、前記第1固定部に取り付けられた状態における前記第1取付部又は前記第2固定部に取り付けられた状態における前記第2取付部と前記主固定部とを連結するスティフナ(例えば、後述の左スティフナ33L、右スティフナ33R)と、を備えることが好ましい。
(5) In this case, the gearbox is attached to a subframe of the vehicle body (for example, a
(6)本発明に係るステアリングギアボックス取付方法は、(1)から(4)の何れかに記載のギアボックスを車体に取り付ける取付方法であって、前記第1取付部及び前記第2取付部を前記車体に固定した後、前記第3取付部を前記車体に固定することを特徴とする。 (6) The steering gearbox mounting method according to the present invention is the mounting method for mounting the gearbox according to any one of (1) to (4) to the vehicle body, and is the first mounting portion and the second mounting portion. Is fixed to the vehicle body, and then the third mounting portion is fixed to the vehicle body.
(1)本発明では、ラック軸の軸方向に沿って離れた位置に設けられた第1取付部及び第2取付部を、車体に対し第3取付部よりもリジッドに固定することにより、左右の転舵時におけるギアボックスの車体に対する軸方向に沿った変位量の差を小さくでき、ひいては左右の転舵時における応答性の差も小さくできる。また本発明では、第1取付部、第2取付部、及び第3取付部の3つの部分でギアボックスを車体に固定することにより、第1取付部及び第2取付部を通過する軸線を中心としたギアボックスの車体に対する回転を抑制することができる。なお本発明では、第3取付部は、軸方向に沿って第1取付部と第2取付部との間に設けられているので、第3取付部を弾性的に固定することに起因する左右の転舵時における応答性の差への影響を少なくすることができる。 (1) In the present invention, the first mounting portion and the second mounting portion provided at positions separated along the axial direction of the rack shaft are fixed to the vehicle body more rigidly than the third mounting portion, thereby left and right. The difference in the amount of displacement of the gearbox with respect to the vehicle body at the time of steering can be reduced, and the difference in responsiveness at the time of turning left and right can also be reduced. Further, in the present invention, by fixing the gearbox to the vehicle body at the three parts of the first mounting part, the second mounting part, and the third mounting part, the axis line passing through the first mounting part and the second mounting part is centered. It is possible to suppress the rotation of the gearbox with respect to the vehicle body. In the present invention, since the third mounting portion is provided between the first mounting portion and the second mounting portion along the axial direction, the left and right sides resulting from elastically fixing the third mounting portion. It is possible to reduce the influence on the difference in responsiveness at the time of steering.
ところでギアボックスや車体の製造時のばらつきによって、ギアボックスの取付部が車体の座面からわずかに浮いてしまう場合がある。この場合、車体の座面に対しギアボックスの取付部を例えばボルトによって固定しようとすると、取付部と座面との隙間が無くなるようにボルトの軸力を高めて締め付ける必要があり、ひいてはボルト径を大きくしたり座面の強度を高くしたりする必要が生じる場合もある。これに対し本発明では、車体に対しリジッドに固定する第1取付部と第2取付部とを軸方向に沿って離れた位置に設けることにより、第1取付部及び第2取付部を車体に固定する際における車体側での弾性変形量を多く確保できる。このため第1取付部及び第2取付部を車体に対し例えばボルトによって固定する際には、製造時のばらつきに起因する浮きを解消するために車体側を弾性変形させることができるので、ボルトの軸力を高めることなく第1取付部及び第2取付部を車体に固定することができる。なお第3取付部と第1取付部との間の距離及び第3取付部と第2取付部との間の距離は、第1取付部と第2取付部との間の距離よりも短いため、第3取付部を車体に固定する際における車体側での弾性変形量は、第1取付部及び第2取付部を車体に固定する際における車体側の弾性変形量よりも少ない。これに対し本発明では、弾性部材を介して第3取付部を車体に固定することにより、ボルトの軸力を高めることなく製造時のばらつきに起因する浮きを解消することができる。 By the way, the mounting portion of the gearbox may be slightly lifted from the seating surface of the vehicle body due to variations in the manufacturing of the gearbox or the vehicle body. In this case, if the mounting part of the gearbox is to be fixed to the seating surface of the vehicle body with bolts, for example, it is necessary to increase the axial force of the bolt so that there is no gap between the mounting part and the seating surface, and then tighten the bolt diameter. It may be necessary to increase the size of the seat or increase the strength of the seat surface. On the other hand, in the present invention, the first mounting portion and the second mounting portion are provided on the vehicle body by providing the first mounting portion and the second mounting portion rigidly fixed to the vehicle body at positions separated from each other along the axial direction. It is possible to secure a large amount of elastic deformation on the vehicle body side when fixing. Therefore, when the first mounting portion and the second mounting portion are fixed to the vehicle body with, for example, bolts, the vehicle body side can be elastically deformed in order to eliminate the floating caused by the variation during manufacturing. The first mounting portion and the second mounting portion can be fixed to the vehicle body without increasing the axial force. Since the distance between the third mounting portion and the first mounting portion and the distance between the third mounting portion and the second mounting portion are shorter than the distance between the first mounting portion and the second mounting portion. The amount of elastic deformation on the vehicle body side when the third mounting portion is fixed to the vehicle body is smaller than the amount of elastic deformation on the vehicle body side when the first mounting portion and the second mounting portion are fixed to the vehicle body. On the other hand, in the present invention, by fixing the third mounting portion to the vehicle body via the elastic member, it is possible to eliminate the floating caused by the variation during manufacturing without increasing the axial force of the bolt.
(2)本発明では、第1取付部及び第2取付部を車体に対し弾性部材を介さずに固定することにより、第1取付部及び第2取付部を第3取付部よりもリジッドに固定しつつ、弾性部材にかかるコストを削減することができる。 (2) In the present invention, by fixing the first mounting portion and the second mounting portion to the vehicle body without using an elastic member, the first mounting portion and the second mounting portion are fixed more rigidly than the third mounting portion. However, the cost of the elastic member can be reduced.
(3)本発明では、リジッドに固定される第1取付部及び第2取付部をラック軸に対し車両前後方向に沿ってピニオン軸側に設けることにより、ピニオン軸の変位を抑制できる。よって、操舵力に対するタイヤの応答性をより高めることができ、またタイヤ反力等をハンドルへ伝達しやすくすることができる。また本発明では、ラック軸を挟んで第1取付部及び第2取付部と反対側に第3取付部を設けることにより、第1取付部及び第2取付部を通過する軸線と第3取付部との車両前後方向に沿った距離を長く確保できるので、この軸線を中心としたギアボックスの車体に対する回転をより効果的に抑制することができる。 (3) In the present invention, the displacement of the pinion shaft can be suppressed by providing the first mounting portion and the second mounting portion fixed to the rigid on the pinion shaft side along the vehicle front-rear direction with respect to the rack shaft. Therefore, the responsiveness of the tire to the steering force can be further enhanced, and the tire reaction force and the like can be easily transmitted to the steering wheel. Further, in the present invention, by providing the third mounting portion on the side opposite to the first mounting portion and the second mounting portion across the rack shaft, the axis and the third mounting portion passing through the first mounting portion and the second mounting portion are provided. Since a long distance along the vehicle front-rear direction can be secured, the rotation of the gearbox around this axis with respect to the vehicle body can be suppressed more effectively.
(4)本発明では、サブフレームの中でも車両前後方向に沿った荷重を支持しやすい第1前後部及び第2前後部に第1取付部及び第2取付部がリジッドに固定される第1固定部及び第2固定部を設けることにより、サブフレームによるギアボックスの支持剛性を高めることができる。また本発明では、第1取付部及び第2取付部と比較して支持剛性が求められない第3取付部を、第1前後部と第2前後部とを連結する連結部に設けた第3固定部に固定することにより、ギアボックスの配置自由度を高めることができる。 (4) In the present invention, the first mounting portion and the second mounting portion are rigidly fixed to the first front and rear portions and the second front and rear portions, which are easy to support the load along the vehicle front-rear direction among the subframes. By providing the portion and the second fixing portion, the support rigidity of the gearbox by the subframe can be increased. Further, in the present invention, a third mounting portion, which is not required to have support rigidity as compared with the first mounting portion and the second mounting portion, is provided in the connecting portion connecting the first front and rear portions and the second front and rear portions. By fixing to the fixed portion, the degree of freedom in arranging the gearbox can be increased.
(5)本発明では、車体を、ギアボックスが取り付けられるサブフレームとこのサブフレームが取り付けられるメインフレームとに分ける。また本発明では、第1固定部に取り付けられた状態における第1取付部又は第2固定部に取り付けられた状態における第2取付部と、メインフレームに取り付けられる主固定部と、をスティフナによって連結する。これにより、車体によるギアボックスの支持剛性をさらに高めることができるので、左右の転舵時における応答性をさらに高めることができる。 (5) In the present invention, the vehicle body is divided into a subframe to which the gearbox is attached and a main frame to which the subframe is attached. Further, in the present invention, the first mounting portion in the state of being mounted on the first fixing portion or the second mounting portion in the state of being mounted on the second fixing portion and the main fixing portion mounted on the main frame are connected by a stiffener. do. As a result, the support rigidity of the gearbox by the vehicle body can be further increased, so that the responsiveness at the time of turning left and right can be further enhanced.
(6)上述のようにギアボックスや車体の製造時のばらつきによって、ギアボックスの取付部が車体の座面からわずかに浮いてしまう場合がある。このため、ギアボックスを車体に対し3つの取付部において例えばボルトによって固定しようとすると、最後(3つ目)に固定する取付部と座面との間の隙間が大きくなり、ボルトの軸力を高める必要がある。これに対し本発明では、第1取付部及び第2取付部を車体に固定した後、第3取付部を車体に固定する。上述のように第1取付部と第2取付部とは軸方向に沿って離れた位置に設けられている。このため、第3取付部を車体に固定する前に第1取付部及び第2取付部を車体に固定することにより、第1取付部及び第2取付部を車体に固定する際における車体側の弾性変形量を多く確保できるので、ボルトの軸力を高めることなく第1取付部及び第2取付部を車体に固定することができる。また第3取付部を最後に固定することにより、第3取付部と車体の座面との間の隙間が大きくなる傾向があるものの、本発明では、この第3取付部を車体に対し弾性的に固定することにより、ボルトの軸力を高めることなく第3取付部を車体に固定することができる。 (6) As described above, the mounting portion of the gearbox may slightly float from the seating surface of the vehicle body due to variations in the manufacturing of the gearbox or the vehicle body. For this reason, if the gearbox is to be fixed to the vehicle body with, for example, bolts at the three mounting portions, the gap between the mounting portion to be fixed at the end (third) and the seat surface becomes large, and the axial force of the bolts is increased. Need to increase. On the other hand, in the present invention, the first mounting portion and the second mounting portion are fixed to the vehicle body, and then the third mounting portion is fixed to the vehicle body. As described above, the first mounting portion and the second mounting portion are provided at positions separated from each other along the axial direction. Therefore, by fixing the first mounting portion and the second mounting portion to the vehicle body before fixing the third mounting portion to the vehicle body, the vehicle body side when fixing the first mounting portion and the second mounting portion to the vehicle body. Since a large amount of elastic deformation can be secured, the first mounting portion and the second mounting portion can be fixed to the vehicle body without increasing the axial force of the bolt. Further, by fixing the third mounting portion at the end, the gap between the third mounting portion and the seating surface of the vehicle body tends to increase, but in the present invention, the third mounting portion is elastic with respect to the vehicle body. By fixing to, the third mounting portion can be fixed to the vehicle body without increasing the axial force of the bolt.
以下、本発明の一実施形態に係るステアリングギアボックス取付構造及びステアリングギアボックス取付方法について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the steering gearbox mounting structure and the steering gearbox mounting method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係るステアリングギアボックス取付構造及びステアリングギアボックス取付方法が適用された車両Vの前部のエンジンルーム1内を車両前後方向前方側から視た図である。なお以下では、運転者が操作可能なステアリングハンドルが車幅方向右方側に設けられている車両V、所謂右ハンドルの車両Vについて説明するが、本発明はこれに限らない。本発明は、左ハンドルの車両にも適用できる。また図1では、後述のスティフナ33L,33Rの構成については図示を省略する。
FIG. 1 is a view of the inside of the
車両Vのエンジンルーム1には、車体の一部を構成する左フロントサイドフレーム2L及び右フロントサイドフレーム2Rと、車体の一部を構成しこれらフロントサイドフレーム2L,2Rに取り付けられたフロントサブフレーム3と、このフロントサブフレーム3に取り付けられたステアリング装置5と、が設けられている。
The
フロントサイドフレーム2L,2Rは、柱状であり、車両前後方向に沿って延びる。フロントサイドフレーム2L,2Rは、車幅方向に沿って離間し、略平行に設けられている。左フロントサイドフレーム2Lは、車幅方向左方側に設けられ、右フロントサイドフレーム2Rは、車幅方向右方側に設けられている。フロントサブフレーム3は、これらフロントサイドフレーム2L,2Rの間に架け渡すように設けられている。またステアリング装置5は、これらフロントサイドフレーム2L,2Rの間において、フロントサブフレーム3によって支持されている。
The front side frames 2L and 2R are columnar and extend along the front-rear direction of the vehicle. The front side frames 2L and 2R are separated from each other along the vehicle width direction and are provided substantially in parallel. The left
ステアリング装置5は、車幅方向右方側に設けられた運転席における運転者によるステアリングハンドル(図示せず)の回転運動を、ラック軸(図示せず)の車幅方向に沿った運動に変換することによって左右の前輪を進行方向へ向けて転舵させる。
The
ステアリング装置5は、鉛直方向に沿って延びるピニオン軸51と、車幅方向に沿って延びるラック軸(図示せず)とピニオン軸51の先端部を収容するギアボックス52と、ラック軸の両端部とそれぞれ図示しないジョイントを介して連結された棒状の左タイロッド53L及び右タイロッド53Rと、これらラック軸の両端部に設けられたジョイントを覆う左ブーツ54L及び右ブーツ54Rと、を備える。タイロッド53L,53Rには、それぞれ左右の前輪が連結されている。
The
ギアボックス52は、車幅方向に沿って延びる円筒状のギアボックス本体55と、ギアボックス本体55の車幅方向左方側の左端部55Lに設けられた左ブラケット56Lと、ギアボックス本体55の車幅方向右方側の右端部55Rに設けられた右ブラケット56Rと、ギアボックス本体55のうち車幅方向に沿って両端部55L,55Rの間に設けられた中央ブラケット56Cと、ギアボックス本体55のうち車幅方向に沿って右ブラケット56Rと中央ブラケット56Cとの間に設けられたピニオン軸支持部58と、を備える。これらギアボックス本体55、左ブラケット56L、右ブラケット56R、中央ブラケット56C、及びピニオン軸支持部58は、例えばアルミによって形成されている。
The
ギアボックス本体55は、その内部において図示しないラック軸を車幅方向に沿って変位自在に支持する。ピニオン軸支持部58は、ギアボックス本体55のうちラック軸よりも車両前後方向前方側に設けられている。ピニオン軸支持部58は、その内部において鉛直方向に沿って延びるピニオン軸51の先端部を回転自在に支持する。ピニオン軸51の先端部は、ピニオン軸支持部58及びギアボックス本体55の内部においてラック軸と噛合する。より具体的には、ピニオン軸51の先端部は、ラック軸に対し車両前後方向に沿って前方側において噛合する。このため運転者によるステアリングハンドルの操作によってピニオン軸51に操舵力が入力されると、ピニオン軸51は回転し、ラック軸は車幅方向に沿って左方側又は右方側へ変位し、これにより左右の前輪が転舵する。
The gearbox
上述のように本実施形態では、ピニオン軸51の先端部をラック軸に対し車両前後方向に沿って前方側において噛合させる場合について説明するが、本発明はこれに限らない。ピニオン軸の先端部は、ラック軸に対し車両前後方向に沿って後方側において噛合させてもよい。
As described above, in the present embodiment, the case where the tip end portion of the
左ブラケット56Lは、ギアボックス本体55の左端部55Lから車両前後方向に沿って前方側へ延びる腕状である。換言すれば、左ブラケット56Lは、ラック軸に対し車両前後方向に沿ってピニオン軸51側へ延びる。左ブラケット56Lの先端部には、円筒状の第1取付部としての左マウント部57Lが設けられている。
The
右ブラケット56Rは、ギアボックス本体55の右端部55Rから車両前後方向に沿って前方側へ延びる腕状である。換言すれば、右ブラケット56Rは、ラック軸に対し車両前後方向に沿ってピニオン軸51側へ延びる。右ブラケット56Rの先端部には、円筒状の第2取付部としての右マウント部57Rが設けられている。
The
中央ブラケット56Cは、ギアボックス本体55から車両前後方向に沿って後方側へ延びる腕状である。換言すれば、中央ブラケット56Cは、ラック軸に対し車両前後方向に沿ってピニオン軸51と反対側へ延びる。中央ブラケット56Cの先端部には、円筒状の第3取付部としての中央マウント部57Cが設けられている。
The
ギアボックス本体55は、左マウント部57L、右マウント部57R、及び中央マウント部57Cの3つの部分において図示しない締結手段によってフロントサブフレーム3に対して固定される。本実施形態では、締結手段としてボルトを用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。
The
図1に示すように、左マウント部57L及び右マウント部57Rは、ラック軸の軸方向、すなわち車幅方向に沿って離れた位置に設けられている。中央マウント部57Cは、車幅方向に沿って左マウント部57L及び右マウント部57Rの間に設けられている。また左マウント部57L及び右マウント部57Rは、平面視ではラック軸に対し車両前後方向に沿って前方側(すなわち、ピニオン軸51側)に設けられ、中央マウント部57Cは、平面視ではラック軸に対し車両前後方向に沿って後方側(すなわち、ピニオン軸51と反対側)に設けられている。
As shown in FIG. 1, the
図2は、フロントサブフレーム3の平面図である。図3Aは、フロントサブフレーム3を車両前後方向前方側から視た正面図であり、図3Bは、フロントサブフレーム3を車両前後方向後方側から視た背面図である。なお図2においてステアリング装置の構成については、理解を容易にするため左マウント部57L、右マウント部57R、及び中央マウント部57Cのみを図示する。また図2、図3A及び図3Bには、フロントサブフレーム3に固定されているギアボックス本体によって支持されるラック軸の軸線Oを破線で図示する。
FIG. 2 is a plan view of the
フロントサブフレーム3は、上部を構成する上部パネル3aと、下部を構成する下部パネル3bと、を接合することによって形成されている。このためフロントサブフレーム3の内部は中空状となっている。フロントサブフレーム3は、車幅方向左側において車両前後方向に沿って延びる左側前後部31Lと、車幅方向右側において車両前後方向に沿って延びる右側前後部31Rと、車幅方向に沿って延び両前後部31L,31Rを連結する連結部32と、左側前後部31Lに設けられた左スティフナ33Lと、右側前後部31Rに設けられた右スティフナ33Rと、を備える。
The
連結部32の上面のうち車幅方向略中央には、ギアボックス本体の中央マウント部57Cが取り付けられる第3固定部としての中央座面34Cが形成されている。図2に示すように中央座面34Cは、平面視では、連結部32の上面のうちラック軸の軸線Oよりも車両前後方向後方側に設けられている。
A
左側前後部31Lは、車幅方向左側において車両前後方向に沿って延びる左フロントサイドフレーム2Lの鉛直方向下方側において、車両前後方向に沿って延びる。
The left front-
左側前後部31Lの上面のうちラック軸の軸線Oよりも車両前後方向前方側には、ギアボックス本体の左マウント部57Lが取り付けられる第1固定部としての左座面34Lと、左フロントサイドフレーム2Lに取り付けられる主取付部としての左膨出部35Lと、が形成されている。左座面34Lは、左側前後部31Lの上面において、ラック軸の軸線Oを挟んで中央座面34Cと反対側に設けられている。左膨出部35Lは、平面視では左座面34Lに対し車幅方向外側でありかつ車両前後方向に沿ってやや前方側に設けられている。
On the front side of the upper surface of the left front and
左膨出部35Lは、図3A及び図3Bに示すように鉛直方向上方側へ凸状に膨出しており、その先端部には、左フロントサイドフレーム2Lに取り付けられる第1左主座面36Lと、左スティフナ33Lの端部が取り付けられる左副座面37Lと、が形成されている。左副座面37Lは、第1左主座面36Lよりもやや車幅方向内側、すなわち車幅方向に沿ってやや左座面34L側に設けられている。図3に示すように、左膨出部35Lの先端部に設けられた第1左主座面36L及び左副座面37Lは、左座面34L、中央座面34C、及びラック軸の軸線Oよりも鉛直方向上方側である。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
また左側前後部31Lの上面のうちラック軸の軸線Oよりも車両前後方向後方側には、左フロントサイドフレーム2Lに取り付けられる第2左主座面38Lが形成されている。図3に示すように、第2左主座面38Lは、第1左主座面36L及びラック軸の軸線Oよりも鉛直方向下方側である。左側前後部31Lは、ラック軸の軸線Oを挟み車両前後方向両側の第1左主座面36L及び第2左主座面38Lにおいて左フロントサイドフレーム2Lに取り付けられている。
Further, a second left
右側前後部31Rは、車幅方向右側において車両前後方向に沿って延びる右フロントサイドフレーム2Rの鉛直方向下方側において、車両前後方向に沿って延びる。
The right front-
右側前後部31Rの上面のうちラック軸の軸線Oよりも車両前後方向前方側には、ギアボックス本体の右マウント部57Rが取り付けられる第2固定部としての右座面34Rと、右フロントサイドフレーム2Rに取り付けられる右膨出部35Rと、が形成されている。右座面34Rは、右側前後部31Rの上面において、ラック軸の軸線Oを挟んで中央座面34Cと反対側に設けられている、右膨出部35Rは、平面視では右座面34Rに対し車幅方向外側でありかつ車両前後方向に沿ってやや前方側に設けられている。
On the front side of the upper surface of the right front and
右膨出部35Rは、図3A及び図3Bに示すように鉛直方向上方側へ凸状に膨出しており、その先端部には、右フロントサイドフレーム2Rに取り付けられる第1右主座面36Rと、右スティフナ33Rの端部が取り付けられる右副座面37Rと、が形成されている。右副座面37Rは、第1右主座面36Rよりもやや車幅方向内側、すなわち車幅方向に沿ってやや右座面34R側に設けられている。図3に示すように、右膨出部35Rの先端部に設けられた第1右主座面36R及び右副座面37Rの鉛直方向に沿った高さは、左膨出部35Lの先端部に設けられた第1左主座面36L及び左副座面37Lと略等しい。すなわち、右膨出部35Rの先端部に設けられた第1右主座面36R及び右副座面37Rは、右座面34R、中央座面34C、及びラック軸の軸線Oよりも鉛直方向上方側である。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
また右側前後部31Rの上面のうちラック軸の軸線Oよりも車両前後方向後方側には、右フロントサイドフレーム2Rに取り付けられる第2右主座面38Rが形成されている。図3に示すように、第2右主座面38Rは、第1右主座面36R及びラック軸の軸線Oよりも鉛直方向下方側である。右側前後部31Rは、ラック軸の軸線Oを挟み車両前後方向両側の第1右主座面36R及び第2右主座面38Rにおいて右フロントサイドフレーム2Rに取り付けられている。
Further, a second right
左スティフナ33Lは、車幅方向に沿って延び、左座面34Lに取り付けられた状態における左マウント部57Lと左膨出部35Lの先端部とを連結する。より具体的には、左スティフナ33Lは、車幅方向外側の端部331Lにおいて図示しないボルトによって左膨出部35Lの左副座面37Lに固定され、車幅方向内側の端部332Lにおいて図示しないボルトによって左座面34Lに取り付けられた状態における左マウント部57Lに固定されている。図3Aに示すように、左副座面37Lは、左座面34Lに取り付けられた状態における左マウント部57Lよりも鉛直方向に沿って高い。したがって左スティフナ33Lは、車幅方向外側の端部331Lから車幅方向内側の端部332Lへ向かうに従い鉛直方向下方側へ傾斜する。
The
右スティフナ33Rは、車幅方向に沿って延び、右座面34Rに取り付けられた状態における右マウント部57Rと右膨出部35Rの先端部とを連結する。より具体的には、右スティフナ33Rは、車幅方向外側の端部331Rにおいて図示しないボルトによって右膨出部35Rの右副座面37Rに固定され、車幅方向内側の端部332Rにおいて図示しないボルトによって右座面34Rに取り付けられた状態における右マウント部57Rに固定されている。図3Aに示すように、右副座面37Rは、右座面34Rに取り付けられた状態における右マウント部57Rよりも鉛直方向に沿って高い。したがって右スティフナ33Rは、車幅方向外側の端部331Rから車幅方向内側の端部332Rへ向かうに従い鉛直方向下方側へ傾斜する。
The
図4は、図3Bにおける線IV-IVに沿った断面図であり、中央マウント部57Cの連結部32に対する締結構造を説明するための図である。図4に示すように、中央マウント部57Cは、その中央に鉛直方向に沿って延びる貫通孔571Cが形成された円筒状である。中央マウント部57Cの貫通孔571C内には、円筒状のマウントブッシュ59が圧入されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3B, and is a diagram for explaining a fastening structure of the
マウントブッシュ59は、鉛直方向に沿って延びる円筒状の鉄カラー591と、この鉄カラー591の外周面に設けられた円筒状の弾性部材としてのゴム部材592と、を備える。ゴム部材592は、鉄カラー591の外周面に接合されている。より具体的には、マウントブッシュ59は、鉄カラー591をゴム部材592内に鋳込むことによって製造されたものが用いられる。ゴム部材592の両端部には、それぞれフランジ部592a,592bが設けられている。このためゴム部材592の外周部には、断面視でC字状の篏合部592cが形成されている。マウントブッシュ59は、ゴム部材592の篏合部592cを中央マウント部57Cの貫通孔571Cの内周部に篏合させることにより、貫通孔571C内に圧入されている。
The
中央マウント部57Cは、マウントブッシュ59の中央に形成された貫通孔593内にボルト60を挿通し、さらにこのボルト60を上部パネル3aのうち中央座面34Cの背面に設けられたナット61に締め付けることによって中央座面34Cに取り付けられる。すなわち、中央マウント部57Cは、マウントブッシュ59のゴム部材592を介して弾性的に中央座面34Cに固定される。
The
なお鉄カラー591及びゴム部材592のボルト60の軸線に沿った長さは略等しい。またこれら鉄カラー591及びゴム部材592のボルト60の軸線に沿った長さは、中央マウント部57Cのボルト60の軸線に沿った長さよりもやや長い。このため、ボルト60をナット61に締め付けると、マウントブッシュ59の鉄カラー591は、その両端面において中央座面34C及びボルト60に密着し、これら中央座面34C及びボルト60の間で保持される。またボルト60をナット61に締め付けた状態では、中央マウント部57Cは、ボルト60、中央座面34C、及び鉄カラー591と直接は接触せずに、マウントブッシュ59のゴム部材592を介してボルト60、中央座面34C、及び鉄カラー591と接触する。従って中央マウント部57Cに伝達する振動や、中央マウント部57Cのボルト60、中央座面34C、及び鉄カラー591に対する変位は、ゴム部材592によって吸収される。
The lengths of the
図5は、図3Bにおける線V-Vに沿った断面図であり、左マウント部57Lの左側前後部31Lに対する締結構造を説明するための図である。なお右マウント部57Rの右側前後部31Rに対する締結構造は、左マウント部57Lの左側前後部31Lに対する締結構造とほぼ同じであるので、図示及び詳細な説明を省略する。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 3B, and is a diagram for explaining a fastening structure of the
図5に示すように、左マウント部57Lは、その中央に鉛直方向に沿って延びる貫通孔571Lが形成された円筒状である。左マウント部57Lの下面572Lは、左座面34Lに接し、左マウント部57Lの上面573Lは、左スティフナ33Lの端部332Lに接する。左マウント部57L及び左スティフナ33Lの端部332Lは、左スティフナ33L側から貫通孔571内にボルト62を挿通し、さらにこのボルト62を上部パネル3aのうち左座面34Lの背面に設けられたナット63に締め付けることによって左座面34Lに取り付けられる。すなわち、左マウント部57L及び左スティフナ33Lの端部332Lは、左座面34Lに対し、中央マウント部57Cと異なり弾性部材を介さずに固定されている。このため左マウント部57L及び左スティフナ33Lの端部332Lは、左座面34Lに対し中央マウント部57Cよりもリジッドに固定される。なお右マウント部57R及び右スティフナ33Rの端部332Rもまた同様に右座面34Rに対し、弾性部材を介さずに、中央マウント部57Cよりもリジッドに固定される。
As shown in FIG. 5, the
以上のように、ステアリング装置5のギアボックス52は、左マウント部57L、右マウント部57R、及び中央マウント部57Cの3つの部分においてそれぞれフロントサブフレーム3の左座面34L、右座面34R、及び中央座面34Cに固定されている。
As described above, the
次に、ステアリング装置5のギアボックス52をフロントサブフレーム3に取り付ける順序について説明する。ギアボックス52は、始めに左マウント部57L及び右マウント部57R並びに左スティフナ33L及び右スティフナ33Rを左座面34L及び右座面34Rに対し上述のようにリジッドに固定した後、中央マウント部57Cを中央座面34Cに対し上述のようにゴム部材592を備えるマウントブッシュ59を介して固定することによって、フロントサブフレーム3に取り付けられる。
Next, the order in which the
なお左マウント部57L及び右マウント部57Rを固定する順序については、本実施形態のように右ハンドルの車両である場合、よりピニオン軸支持部58に近い右マウント部57Rを先に右座面34Rに固定した後、左マウント部57Lを左座面34Lに固定することが好ましいが、本発明はこれに限らない。左マウント部57L及び右マウント部57Rは、同時に左座面34L及び右座面34Rに固定してもよいし、左マウント部57Lを先に左座面34Lに固定した後、右マウント部57Rを右座面34Rに固定してもよい。また左ハンドル車両である場合、よりピニオン軸支持部に近い左マウント部を先に左座面に固定した後、右マウント部を右座面に固定することが好ましい。
Regarding the order of fixing the
本実施形態に係るステアリングギアボックス取付構造及び取付方法によれば、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態では、ラック軸の軸方向に沿って離れた位置に設けられた左マウント部57L及び右マウント部57Rを、フロントサブフレーム3に対し中央マウント部57Cよりもリジッドに固定することにより、左右の転舵時におけるギアボックス52の車体に対する軸方向に沿った変位量の差を小さくでき、ひいては左右の転舵時における応答性の差も小さくできる。また本実施形態では、左マウント部57L、右マウント部57R、及び中央マウント部57Cの3つの部分でギアボックス52をフロントサブフレーム3に固定することにより、左マウント部57L及び右マウント部57Rを通過する軸線を中心としたギアボックス52の車体に対する回転を抑制することができる。なお本実施形態では、中央マウント部57Cは、軸方向に沿って左マウント部57Lと右マウント部57Rとの間に設けられているので、中央マウント部57Cを弾性的に固定することに起因する左右の転舵時における応答性の差への影響を少なくすることができる。
According to the steering gearbox mounting structure and mounting method according to the present embodiment, the following effects are obtained.
(1) In the present embodiment, the
これに対し本実施形態では、フロントサブフレーム3に対しリジッドに固定する左マウント部57Lと右マウント部57Rとを軸方向に沿って離れた位置に設けることにより、左マウント部57L及び右マウント部57Rをフロントサブフレーム3に固定する際におけるフロントサブフレーム3側での弾性変形量を多く確保できる。このため左マウント部57L及び右マウント部57Rをフロントサブフレーム3に対しボルトによって固定する際には、製造時のばらつきに起因する浮きを解消するためにフロントサブフレーム3側を弾性変形させることができるので、ボルトの軸力を高めることなく左マウント部57L及び右マウント部57Rをフロントサブフレーム3に固定することができる。なお中央マウント部57Cと左マウント部57Lとの間の距離及び中央マウント部57Cと右マウント部57Rとの間の距離は、左マウント部57Lと右マウント部57Rとの間の距離よりも短いため、中央マウント部57Cをフロントサブフレーム3に固定する際におけるフロントサブフレーム3側での弾性変形量は、左マウント部57L及び右マウント部57Rをフロントサブフレーム3に固定する際におけるフロントサブフレーム3側の弾性変形量よりも少ない。これに対し本実施形態では、ゴム部材592を備えるマウントブッシュ59を介して中央マウント部57Cをフロントサブフレーム3に固定することにより、ボルトの軸力を高めることなく製造時のばらつきに起因する浮きを解消することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the
(2)本実施形態では、左マウント部57L及び右マウント部57Rをフロントサブフレーム3に対し弾性部材を介さずに固定することにより、左マウント部57L及び右マウント部57Rを中央マウント部57Cよりもリジッドに固定しつつ、弾性部材にかかるコストを削減することができる。
(2) In the present embodiment, the
(3)本実施形態では、リジッドに固定される左マウント部57L及び右マウント部57Rをラック軸に対し車両前後方向に沿ってピニオン軸51側に設けることにより、ピニオン軸51の変位を抑制できる。よって、操舵力に対するタイヤの応答性をより高めることができ、またタイヤ反力等をハンドルへ伝達しやすくすることができる。また本実施形態では、ラック軸を挟んで左マウント部57L及び右マウント部57Rと反対側に中央マウント部57Cを設けることにより、左マウント部57L及び右マウント部57Rを通過する軸線と中央マウント部57Cとの車両前後方向に沿った距離を長く確保できるので、この軸線を中心としたギアボックス52のフロントサブフレーム3に対する回転をより効果的に抑制することができる。
(3) In the present embodiment, the displacement of the
(4)本実施形態では、フロントサブフレーム3の中でも車両前後方向に沿った荷重を支持しやすい左側前後部31L及び右側前後部31Rに左マウント部57L及び右マウント部57Rがリジッドに固定される左座面34L及び右座面34Rを設けることにより、フロントサブフレーム3によるギアボックス52の支持剛性を高めることができる。また本実施形態では、左マウント部57L及び右マウント部57Rと比較して支持剛性が求められない中央マウント部57Cを、左側前後部31Lと右側前後部31Rとを連結する連結部32に設けた中央座面34Cに固定することにより、ギアボックス52の配置自由度を高めることができる。
(4) In the present embodiment, the
(5)本実施形態では、車体を、ギアボックス52が取り付けられるフロントサブフレーム3とこのフロントサブフレーム3が取り付けられるフロントサイドフレーム2L,2Rとに分ける。また本実施形態では、左座面34Lに取り付けられた状態における左マウント部57Lと左フロントサイドフレーム2Lに取り付けられる左膨出部35Lとを左スティフナ33Lによって連結し、右座面34Rに取り付けられた状態における右マウント部57Rと右フロントサイドフレーム2Rに取り付けられる右膨出部35Rとを右スティフナ33Rによって連結する。これにより、フレーム2L,2R,3によるギアボックス52の支持剛性をさらに高めることができるので、左右の転舵時における応答性をさらに高めることができる。
(5) In the present embodiment, the vehicle body is divided into a
(6)本実施形態では、左マウント部57L及び右マウント部57Rをフロントサブフレーム3に固定した後、中央マウント部57Cをフロントサブフレーム3に固定する。上述のように左マウント部57Lと右マウント部57Rとは軸方向に沿って離れた位置に設けられている。このため、中央マウント部57Cをフロントサブフレーム3に固定する前に左マウント部57L及び右マウント部57Rをフロントサブフレーム3に固定することにより、左マウント部57L及び右マウント部57Rをフロントサブフレーム3に固定する際におけるフロントサブフレーム3側の弾性変形量を多く確保できるので、ボルトの軸力を高めることなく左マウント部57L及び右マウント部57Rをフロントサブフレーム3に固定することができる。また中央マウント部57Cを最後に固定することにより、中央マウント部57Cとフロントサブフレーム3の中央座面34Cとの間の隙間が大きくなる傾向があるものの、本実施形態では、この中央マウント部57Cをフロントサブフレーム3に対し弾性的に固定することにより、ボルトの軸力を高めることなく中央マウント部57Cをフロントサブフレーム3に固定することができる。
(6) In the present embodiment, the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. Within the scope of the present invention, the detailed configuration may be changed as appropriate.
V…車両
1…エンジンルーム
2L…左フロントサイドフレーム(車体、メインフレーム)
2R…右フロントサイドフレーム(車体、メインフレーム)
3…フロントサブフレーム(車体、サブフレーム)
31L…左側前後部(第1前後部)
31R…右側前後部(第2前後部)
32…連結部
33L…左スティフナ(スティフナ)
33R…右スティフナ(スティフナ)
34L…左座面(第1固定部)
34R…右座面(第2固定部)
34C…中央座面(第3固定部)
35L…左膨出部(主取付部)
35R…右膨出部(主取付部)
5…ステアリング装置
51…ピニオン軸
52…ギアボックス
55…ギアボックス本体
56L…左ブラケット
56R…右ブラケット
56C…中央ブラケット
57L…左マウント部(第1取付部)
57R…右マウント部(第2取付部)
57C…中央マウント部(第3取付部)
58…ピニオン軸支持部
59…マウントブッシュ
591…鉄カラー
592…ゴム部材(弾性部材)
V ...
2R ... Right front side frame (body, main frame)
3 ... Front subframe (body, subframe)
31L ... Left front and rear part (first front and rear part)
31R ... Right front and rear part (second front and rear part)
32 ...
33R ... Right Stifna (Stifna)
34L ... Left seat surface (first fixed part)
34R ... Right seat surface (second fixed part)
34C ... Central seat surface (third fixed part)
35L ... Left bulge (main mounting part)
35R ... Right bulging part (main mounting part)
5 ...
57R ... Right mount part (second mounting part)
57C ... Central mount part (third mounting part)
58 ...
Claims (6)
前記ギアボックスは、前記ラック軸の軸方向に沿って離れた位置に設けられた第1取付部及び第2取付部と、前記軸方向に沿って前記第1取付部及び前記第2取付部の間に設けられた第3取付部と、において前記車体に固定され、
前記第3取付部は、前記車体に対し弾性部材を介して固定され、
前記第1取付部及び前記第2取付部は、前記車体に対し前記第3取付部よりもリジッドに固定されていることを特徴とするステアリングギアボックス取付構造。 It is a steering gearbox mounting structure for the vehicle body of the gearbox that accommodates the rack axle that is displaced in the vehicle width direction due to steering force.
The gearbox includes a first mounting portion and a second mounting portion provided at positions separated from each other along the axial direction of the rack shaft, and the first mounting portion and the second mounting portion along the axial direction. It is fixed to the vehicle body at the third mounting portion provided between them.
The third mounting portion is fixed to the vehicle body via an elastic member, and is fixed to the vehicle body via an elastic member.
The steering gearbox mounting structure is characterized in that the first mounting portion and the second mounting portion are more rigidly fixed to the vehicle body than the third mounting portion.
前記第1取付部及び前記第2取付部は、前記ラック軸に対し前記車両前後方向に沿って前記一方側に設けられ、
前記第3取付部は、前記ラック軸に対し前記車両前後方向に沿って他方側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のステアリングギアボックス取付構造。 The pinion shaft to which the steering force is input meshes with the rack shaft on one side along the vehicle front-rear direction.
The first mounting portion and the second mounting portion are provided on one side of the rack axis along the vehicle front-rear direction.
The steering gearbox mounting structure according to claim 1, wherein the third mounting portion is provided on the other side of the rack shaft along the vehicle front-rear direction.
前記サブフレームは、車両前後方向に沿って延びる第1前後部及び第2前後部と、前記車幅方向に沿って延び前記第1前後部及び前記第2前後部を連結する連結部と、を備え、
前記第1取付部は、前記第1前後部に設けられた第1固定部に取り付けられ、
前記第2取付部は、前記第2前後部に設けられた第2固定部に取り付けられ、
前記第3取付部は、前記連結部に設けられた第3固定部に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載のステアリングギアボックス取付構造。 The gearbox is attached to the subframe of the vehicle body, and the gearbox is attached to the subframe of the vehicle body.
The subframe includes a first front-rear portion and a second front-rear portion extending along the vehicle front-rear direction, and a connecting portion extending along the vehicle width direction and connecting the first front-rear portion and the second front-rear portion. Prepare,
The first mounting portion is mounted on a first fixing portion provided on the first front and rear portions.
The second mounting portion is mounted on a second fixing portion provided on the second front and rear portions.
The steering gearbox mounting structure according to claim 1, wherein the third mounting portion is mounted on a third fixing portion provided in the connecting portion.
前記サブフレームは、
前記第1取付部が取り付けられる第1固定部と、
前記第2取付部が取り付けられる第2固定部と、
前記第3取付部が取り付けられる第3固定部と、
前記車体のメインフレームに取り付けられる主固定部と、
前記第1固定部に取り付けられた状態における前記第1取付部又は前記第2固定部に取り付けられた状態における前記第2取付部と前記主固定部とを連結するスティフナと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のステアリングギアボックス取付構造。 The gearbox is attached to the subframe of the vehicle body, and the gearbox is attached to the subframe of the vehicle body.
The subframe is
The first fixing part to which the first mounting part is attached and
The second fixing part to which the second mounting part is attached and
The third fixing part to which the third mounting part is attached and
The main fixing part attached to the main frame of the car body and
It is characterized by including a stiffener for connecting the first mounting portion in a state of being attached to the first fixing portion or the second mounting portion and the main fixing portion in a state of being attached to the second fixing portion. The steering gearbox mounting structure according to claim 1.
前記第1取付部及び前記第2取付部を前記車体に固定した後、前記第3取付部を前記車体に固定することを特徴とするステアリングギアボックス取付方法。
A steering gearbox mounting method for mounting the gearbox according to any one of claims 1 to 5 to a vehicle body.
A steering gearbox mounting method comprising fixing the first mounting portion and the second mounting portion to the vehicle body and then fixing the third mounting portion to the vehicle body.
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2020
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2021
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